第3章 第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题(教参)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

　牛顿第二定律、两类动力学问题 (对应学生用书第52页) 一、牛顿第二定律、单位制 1．牛顿第二定律 (1)内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。加速度的方向与作用力的方向相同。 (2)表达式a＝或F＝ma。 (3)适用范围 ①只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。 ②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。 2．单位制 (1)单位制由基本单位和导出单位组成。 (2)基本单位 基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米。 (3)导出单位 由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。 二、超重与失重 1．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关，在地球上的同一位置是不变的。 (2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象 失重现象 完全失重 概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 产生 条件 物体的加速度方向向上 物体的加速度方向向下 物体的加速度方向向下，大小为a＝g 原理 方程 F－mg＝ma F＝m(g＋a) mg－F＝ma F＝m(g－a) mg－F＝mg F＝0 运动 状态 加速上升或 减速下降 加速下降或 减速上升 无阻力的抛体运动；绕地球匀速圆周运动 三、动力学两类基本问题 1．两类动力学问题 (1)已知物体的受力情况求物体的运动情况。 (2)已知物体的运动情况求物体的受力情况。 2．解决两类基本问题的方法 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下： 一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用。(×) (2)物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用。(×) (3)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。(√) (4)失重说明物体的重力减小了。(×) (5)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。(×) (6)研究动力学两类问题时，做好受力分析和运动分析是关键。(√) 二、教材习题衍生 1．(牛顿第二定律的理解)下列说法不正确的是(　　) A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度 B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用 C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关 D．物体所受合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小 B　[由于物体的加速度和合外力是瞬时对应关系，由此可知当力作用瞬间，物体会立即产生加速度，A正确；根据因果关系，合外力是产生加速度的原因，即物体由于受合外力作用，才会产生加速度，B错误；牛顿第二定律F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关，C正确；由牛顿第二定律可知物体所受合外力减小，加速度一定减小，如果物体做加速运动，其速度会增大，如果物体做减速运动，速度会减小，D正确。] 2.(牛顿第二定律的基本应用)一物体重为50 N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图所示的水平力F1和F2，若F2＝15 N时，物体做匀加速直线运动，则F1的值不可能是(g取10 m/s2)(　　) A．3 N B．25 N C．30 N D．50 N B　[若物体向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知F2－F1－μG＝ma>0，解得F1<5 N，A正确；若物体向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知F1－F2－μG＝ma>0，解得F1>25 N，C、D正确。] 3.(超失重的理解)一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间t的图像如图所示，其中t1到t2时间段图像为直线。则以下说法正确的是(　　) A．t1～t2时间内，乘客的速度一直增大 B．t2～t3时间内，乘客的速度一直增大 C．t1～t2时间内，乘客对电梯的压力大于乘客重力 D．t2～t3时间内，乘客对电梯的压力小于乘客重力 D　[根据x-t图像的斜率表示速度可知，0～t1时间内v增大，t2～t3时间内v减小，t1～t2时间内v不变，故A、B错误；t1～t2时间内，乘客匀速运动，FN＝mg；t2～t3时间内，速度逐渐减小，加速度向下，处于失重状态，则FN<mg，结合牛顿第三定律，故C错误，D正确。] 牛顿第二定律的理解　 (对应学生用书第54页